Διαφάνεια

Προετοιμασία ( Prepare )

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτό το μάθημα περιλαμβάνει ένα μέρος Α και ένα μέρος Β. Και τα δύο είναι σημαντικά για την πλήρη εκμάθηση του προτύπου. Εάν ο χρόνος είναι περιορισμένος, επανεξετάστε και τα δύο μέρη για να επιλέξετε τα στοιχεία που ανταποκρίνονται στις ανάγκες των μαθητών σας.

• Χρησιμοποιήστε τους βασικούς στόχους και το πρώτο πρότυπο NGSS (πλαίσιο “Υποστήριξη για τον εκπαιδευτικό”) και τον κατάλογο ελέγχου παρατήρησης (τμήμα “Αξιολόγηση”) για να παρακολουθείτε την πρόοδο και να υποστηρίζετε την επιτυχία.
• Επανεξετάστε αυτό το σχέδιο μαθήματος και τη δραστηριότητα του μαθητή στην εφαρμογή LEGO® Education SPIKE™ App για να αποφασίσετε πότε και πώς να εισαγάγετε και να διαφοροποιήσετε το περιεχόμενο, τις δραστηριότητες ή τις έννοιες του μαθήματος.
  • Σε αυτό το μάθημα, η βασική μάθηση λαμβάνει χώρα μέσω του σχεδιασμού και της διερεύνησης του τρόπου με τον οποίο διαφορετικά υλικά επηρεάζουν μια δέσμη φωτός. Οι μαθητές κατασκευάζουν μια πρότυπη πηγή φωτός για έναν διασκεδαστικό, πρακτικό τρόπο να δοκιμάσουν υλικά και να κάνουν παρατηρήσεις. Παρέχονται παραδείγματα για έμπνευση. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να κατασκευάσουν τις δικές τους ιδέες για ένα μοντέλο φωτεινής πηγής.

Επιστημονικό υπόβαθρο – Φως:

• Το φως ταξιδεύει σε ευθείες γραμμές, γνωστές ως δέσμες φωτός.
• Τα υλικά που επιτρέπουν στο μεγαλύτερο μέρος του φωτός μιας φωτεινής δέσμης να περάσει (όπως το πλαστικό ή το άχρωμο γυαλί) ονομάζονται διαφανή.
• Τα υλικά που αφήνουν να περάσει λίγο φως (όπως το χαρτί υγείας) ονομάζονται ημιδιαφανή.
• Τα υλικά που δεν αφήνουν καθόλου φως να περάσει (όπως ένας ξύλινος όγκος) ονομάζονται αδιαφανή.
• Εάν επιθυμείτε, κάντε επίδειξη κατά τη διάρκεια του Engage με μερικά αντικείμενα της τάξης.

Ανάπτυξη προηγούμενων γνώσεων – Φως: 

• Χρησιμοποιώντας το βασικό επιστημονικό υλικό σας, μοιραστείτε πληροφορίες, εικόνες και ορισμούς.
• Οι άνθρωποι χρειάζονται φως για να βλέπουν.
• Ορισμένα αντικείμενα (ο ήλιος, ο κεραυνός, οι λαμπτήρες) παράγουν το δικό τους φως, ενώ άλλα (καρέκλες, δέντρα, ξύλινα τραπέζια) όχι.
• Τα αντικείμενα είναι κατασκευασμένα από πολλά είδη υλικών. Κάθε υλικό επηρεάζει με διαφορετικό τρόπο μια δέσμη φωτός.
• Βασικό λεξιλόγιο: πηγή φωτός, δέσμη φωτός, υλικό

Εμπειρία κατασκευής και προγραμματισμού: 

• Επανεξετάστε τις προτάσεις που περιέχονται στο Σχέδιο Ενότητας. Για αυτό το μάθημα, μπορεί επίσης να θέλετε να χρησιμοποιήσετε τις ενότητες Event και Light Blocks του μενού Help>Icon Blocks στην εφαρμογή SPIKE για να παρέχετε περισσότερη υποστήριξη.

Υλικά:

• Απαραίτητο υλικό για την εκμάθηση των μαθημάτων του SPIKE:
• Προσδιορίστε τα αντικείμενα της τάξης που μπορούν να ταξινομηθούν και είναι κατασκευασμένα από υλικά με διαφορετική ικανότητα διέλευσης του φωτός, όπως μέταλλο, ξύλο, πλαστικό, γυαλί, βαμβάκι ή άλλο ημιδιαφανές ύφασμα.
• Συλλέξτε μια σειρά από διαχωρίσιμα υλικά με ποικίλες ιδιότητες, όπως διαφανή (πλαστική μεμβράνη, σελοφάν), ημιδιαφανή (κερόχαρτο, περγαμηνή, χαρτί υγείας) και αδιαφανή (χαρτόνι, αλουμινόχαρτο), και καθορίστε τον τρόπο με τον οποίο οι μαθητές θα τα βλέπουν (σε ένα κουτί, σε σταθμούς, σε ένα τραπέζι προβολής κ.λπ.).
• Εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε λέξεις ή εικόνες λαμπτήρων για να προ-ετικετάρετε κουτιά, διαγράμματα τοίχου ή άλλα εργαλεία για να υποστηρίξετε τους μικρούς μαθητές με την ταξινόμηση. Εναλλακτικά, θα μπορούσατε να επισημάνετε τις γωνίες του δωματίου και να βάλετε τους μαθητές να ταξινομήσουν τα υλικά σε σωρούς σε κάθε γωνία.
• Σχεδιάστε έναν τρόπο για να χαμηλώσετε το φωτισμό του δωματίου, ώστε η πηγή φωτός να είναι ευκολότερο τόσο να φαίνεται όσο και να αποκλείεται.
   

ΜΕΡΟΣ Α (45 λεπτά)

Συμμετοχή ( Engage )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Παρουσιάστε τον ή τους κύριους χαρακτήρες της ιστορίας και την πρώτη πρόκληση: Ο Leo θέλει να κάνει λίγη σκιά σε μια ηλιόλουστη μέρα. Τι υλικά πρέπει να χρησιμοποιήσει; Βοηθήστε τον να μάθει.
   
• Σκεφτείτε-Διευκολύνετε μια σύντομη συζήτηση σχετικά με το(α) θέμα(τα) του μαθήματος, χρησιμοποιώντας αντικείμενα της τάξης και την εικόνα της ιστορίας, αν θέλετε.
• • Δείξτε κάποια αντικείμενα της τάξης και ρωτήστε: Από ποια υλικά είναι φτιαγμένα αυτά; (πλαστικό, γυαλί, βαμβάκι, μέταλλο, ξύλο)
  • Τι συμβαίνει σε μια ακτίνα φωτός όταν προσκρούει σε αυτά τα διαφορετικά υλικά; Περνάει μέσα από αυτά; (Μερικές φορές η ακτίνα περνά μέσα από το αντικείμενο, όπως με το πλαστικό ή το γυαλί, για να φωτίσει κάτι πέρα από το αντικείμενο. Μερικές φορές μόνο ένα μέρος του φωτός περνάει μέσα, όπως με το ύφασμα ή το χαρτί υγείας, οπότε δεν μπορείτε να δείτε καθαρά πέρα από το αντικείμενο. Μερικές φορές το φως δεν περνά καθόλου, όπως με το μέταλλο ή το ξύλο, και αντ’ αυτού δημιουργεί μια σκιά στην άλλη πλευρά του αντικειμένου).
  • Πώς μπορείτε να βοηθήσετε τον Λέοντα να βρει ένα υλικό που θα κάνει καλή σκιά; Ποιοι είναι κάποιοι τρόποι με τους οποίους μπορείτε να δοκιμάσετε τα υλικά; Απευθυνθείτε στον γείτονά σας και ανταλλάξτε ιδέες. (Μπορούμε να ρίξουμε μια δέσμη φωτός σε διάφορα υλικά και να δούμε ποιο υλικό παρέχει την ποσότητα σκιάς που θέλουμε. Ζητήστε ιδέες για δοκιμές, οι οποίες θα πρέπει να περιλαμβάνουν την εξέταση των αντικειμένων της τάξης, την πρόβλεψη του επιπέδου διαφάνειας/διαφάνειας και τη χρήση μιας πηγής φωτός για να ελέγξουν την πρόβλεψή τους).
  • Αναφερθείτε στα αντικείμενα που συλλέξατε και επιλέξτε μερικά αντικείμενα που είναι κατασκευασμένα από διαφορετικά υλικά. Τι νομίζετε ότι θα συμβεί με το φως; Ας χρησιμοποιήσουμε τις ετικέτες “όλο φως”, “λίγο φως” ή “καθόλου φως”. (Επανεξετάστε πού βρίσκονται τα αντικείμενα και πώς οι μαθητές θα έχουν πρόσβαση σε αυτά).
• Μοιράστε ένα LEGO® Education SPIKE™ Essential Set και μια συσκευή σε κάθε ομάδα.

Ανακάλυψη ( Explore )

(Μικρές ομάδες, 25 λεπτά)

• Καθώς οι μαθητές εργάζονται, σκεφτείτε να μοιραστείτε τα παρακάτω παραδείγματα ως υποστήριξη για την οικοδόμηση ή τον προγραμματισμό.
• Διευκρινίστε ότι η εικόνα ή οι εικόνες δείχνουν πιθανές λύσεις και οι μαθητές θα πρέπει να κατασκευάσουν τη δική τους ιδέα για μια πηγή φωτός.
   
• Βάλτε τους μαθητές να εργαστούν σε ζευγάρια για να:
  • Να χρησιμοποιήσουν το βασικό μοντέλο για να ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΟΥΝ μια πηγή φωτός για να βοηθήσουν τον Leo να δοκιμάσει αντικείμενα από διαφορετικά υλικά.
  • Προγραμματίσουν το μοντέλο για να ανάψει.
  • Να σχεδιάσουν έναν τρόπο για να δοκιμάσουν πόσο φως διαπερνά τη συλλογή των αντικειμένων τους.
  • Διευκολύνετε τον καταιγισμό ιδεών σχετικά με τους τρόπους χρήσης της μήτρας φωτός. Το κίτρινο ή το λευκό χρώμα θα βοηθήσει τους μαθητές να πραγματοποιήσουν μια καλή δοκιμή. Υποστηρίξτε τα σχέδια διερεύνησης με επιλογές για επανεξέταση και ταξινόμηση (Βλέπε Προετοιμασία.)
• Σκοτεινιάστε την αίθουσα για να φαίνεται πιο εύκολα η δέσμη φωτός από τη μήτρα φωτός. Βάλτε τους μαθητές να εργαστούν ατομικά για να δοκιμάσουν τα επιλεγμένα αντικείμενα χρησιμοποιώντας το σχέδιο που έφτιαξαν, όπως:
  • Εξέταση των επιλεγμένων αντικειμένων τους.
  • Έλεγχος της πρόβλεψής τους (από το Engage) για το τι θα συμβεί όταν μια ακτίνα φωτός χτυπήσει κάθε αντικείμενο.
  • Τοποθέτηση κάθε αντικειμένου στη διαδρομή της φωτεινής δέσμης.
  • Περιγράφοντας πόσο φως περνάει μέσα από κάθε αντικείμενο, χρησιμοποιώντας τους όρους “όλο το φως”, “λίγο φως” ή “καθόλου φως”.
• Στα μισά του χρόνου εργασίας, βάλτε τους μαθητές να ανταλλάξουν ιδέες για δοκιμές χρησιμοποιώντας μια οικεία ρουτίνα της τάξης και στη συνέχεια να ενημερώσουν τα σχέδιά τους με έμπνευση από την ανταλλαγή.

Παράδειγμα ιδεών

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Συγκεντρώστε τους μαθητές για ανταλλαγή απόψεων.
• Ζητήστε από κάθε ομάδα να χρησιμοποιήσει το μοντέλο φωτός και το σχέδιο δοκιμής της για να επιδείξει και να εξηγήσει:
• • Ποια αντικείμενα δοκίμασαν και από ποια υλικά ήταν φτιαγμένα τα αντικείμενα;
  • Ποια υλικά αφήνουν όλο το φως, λίγο φως ή καθόλου φως να περάσει;
  • Ποια υλικά θα λειτουργούσαν καλύτερα για τη δημιουργία σκιάς σε μια ηλιόλουστη μέρα. (Τα υλικά που αφήνουν λίγο φως ή καθόλου φως να περνάει μέσα από αυτά θα έκαναν την καλύτερη σκιά για τον ήλιο. Οι μαθητές μπορεί να υποστηρίξουν ότι οι σκιάδες που δεν αφήνουν καθόλου φως να περάσει θα έκαναν πολύ σκοτεινό το χώρο κάτω από τη σκιά).
  • Αν το σχέδιο δοκιμής λειτούργησε ή έπρεπε να το αλλάξουν.

Αν θέλετε να συνεχίσετε στο Μέρος Β – Εξήγηση, βάλτε τους μαθητές να κρατήσουν τα μοντέλα τους ανέπαφα ή αφήστε χρόνο για ανακατασκευή.

ΜΕΡΟΣ Β (45 λεπτά)
 

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Επαναλάβετε τα βήματα από το Μέρος Α-Εξήγηση για να επιδείξουν και άλλες ομάδες και να εξηγήσουν τη μάθησή τους.

Εξελίξτε το ( Elaborate )

(Ολόκληρη η τάξη, 30 λεπτά)

• (5 λεπτά) Μοιραστείτε το ιστορικό για να βοηθήσετε τους μαθητές να αναπτύξουν: Πώς θα μπορούσατε να αποφασίσετε αν ένα υλικό πρέπει να μην αφήνει καθόλου φως ή να αφήνει λίγο φως να περνάει για να φτιάξει σκιά; Συζητήστε πώς θα μπορούσε να βοηθήσει η χρήση ενός μοντέλου.
   

• (20 λεπτά) Ζητήστε από τους μαθητές να κατασκευάσουν ένα μοντέλο μιας αμμοδόχου με ένα πλαίσιο που μπορεί να συγκρατήσει ένα κομμάτι υλικού πάνω από το κουτί. Βάλτε τους να δοκιμάσουν ομάδες υλικών στο φως του ήλιου (σε εξωτερικό χώρο ή σε ένα περβάζι) και αποφασίστε αν τα διαφανή (όλο το φως), ημιδιαφανή (λίγο φως) ή αδιαφανή (καθόλου φως) υλικά θα λειτουργούσαν καλύτερα.
   

• (5 λεπτά) Ζητήστε από τους μαθητές να μοιραστούν γνώσεις, ιδέες ή δεξιότητες που:

  • Τους βοήθησαν να ολοκληρώσουν την πρόκληση.
  • Έμαθαν κατά τη διάρκεια της κατασκευής.
• Ζητήστε από τους μαθητές να καθαρίσουν τα σκηνικά και τους χώρους εργασίας.

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

(Ολόκληρη η τάξη, 5 λεπτά)

• Κάντε καθοδηγητικές ερωτήσεις για να αναδείξετε τη σκέψη των μαθητών και τις αποφάσεις τους κατά τη διάρκεια της ιδέας, της κατασκευής και του προγραμματισμού.

Λίστα ελέγχου παρατήρησης

• Επανεξετάστε τους βασικούς στόχους (πλαίσιο υποστήριξης του εκπαιδευτικού).
• Μοιραστείτε συγκεκριμένες αντιδράσεις και συμπεριφορές των μαθητών σε διαφορετικά επίπεδα κατάκτησης.
   
• Χρησιμοποιήστε τον κατάλογο ελέγχου για να παρατηρήσετε την πρόοδο των μαθητών:
  • Έτσι ώστε να κατασκευάζουν μια φωτεινή συσκευή για να δοκιμάσουν πόσο καλά περνάει μια φωτεινή δέσμη μέσα από διαφορετικά υλικά.
  • Το σχέδιο διερεύνησής τους περιλαμβάνει έναν τρόπο εξέτασης, δοκιμής και κατηγοριοποίησης των υλικών.
  • Η περιγραφή τους χρησιμοποιεί τα αποτελέσματα των δοκιμών για να ταξινομήσει με ακρίβεια τα υλικά ανάλογα με το πώς επηρεάζουν τις ακτίνες φωτός.
  • Χρησιμοποιούν στοιχεία από την έρευνά τους για να απαντήσουν σε μια ερώτηση σχετικά με τη δημιουργία σκιάς σε μια ηλιόλουστη μέρα.

Ανατρέξτε στην ενότητα Πρόσθετοι πόροι, Αυτοαξιολόγηση και ανατροφοδότηση από ομότιμους, για περισσότερους τρόπους αξιολόγησης.

Διαφοροποίηση

Απλοποιήστε αυτό το μάθημα:

• Μειώνοντας τον αριθμό των υλικών προς δοκιμή και ενισχύοντας τις μεθόδους που χρησιμοποιούν οι μαθητές για τη διαλογή, όπως απαιτείται.

Αυξήστε τη δυσκολία:

• Βάζοντας τους μαθητές να προσθέσουν τον κόμβο και τους αισθητήρες ή τους κινητήρες στα μοντέλα τους Elaborate για να δείξουν και στη συνέχεια να δοκιμάσουν τη λειτουργικότητα του μοντέλου τους υπό διαφορετικές συνθήκες φωτισμού (για παράδειγμα, σε συννεφιασμένες ή βροχερές ημέρες).

Επέκταση

• Ζητήστε από τους μαθητές να δημιουργήσουν μία σελίδα ενός εικονογραφημένου βιβλίου σχετικά με το πώς οι ίδιοι και οι οικογένειές τους χρησιμοποιούν διαφανή ή ημιδιαφανή αντικείμενα. Συγκεντρώστε τις σελίδες σε ένα βιβλίο της τάξης και βάλτε τους μαθητές να συνεργαστούν για να μετρήσουν και να αριθμήσουν τις σελίδες. Οι μαθητές μπορούν να συμπεριλάβουν τα LEGO® Minifigures αν το επιθυμούν.
  

Εάν διευκολυνθείτε, αυτό θα επεκταθεί πέρα από το 45λεπτο μάθημα.

Πηγή: https://education.lego.com/en-us/lessons/spike-essential-science-see-it-hear-it-build-it/spikeessential-transparency